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剪切载荷下温度和应变率对碳纤维增强聚醚醚酮复合材料强化行为的影响
被引量：
6
1
作者
姚
晨
熙
齐振超
+1 位作者
陈文亮
张
晨
群
《复合材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第8期2578-2585,共8页
碳纤维增强聚醚醚酮(CF/PEEK)是一种高性能热塑性复合材料,在航空航天领域有着广阔的应用前景。由于PEEK具有温度和应变率相关的非线性行为,导致CF/PEEK复合材料在基体主导的面内剪切方向也有类似的力学行为。本文在不同的温度和应变率...
碳纤维增强聚醚醚酮(CF/PEEK)是一种高性能热塑性复合材料,在航空航天领域有着广阔的应用前景。由于PEEK具有温度和应变率相关的非线性行为,导致CF/PEEK复合材料在基体主导的面内剪切方向也有类似的力学行为。本文在不同的温度和应变率下对CF/PEEK复合材料试件进行了剪切实验,将应力-应变曲线分为线性与非线性部分,发现温度和应变率对CF/PEEK复合材料的屈服应力有着较大的影响。随着温度从20℃升高到130℃屈服应力下降了66%左右,下降速度先快后慢,随着应变率从10^(-5) s^(-1)提高到0.1 s^(-1)屈服应力均匀增大了35%左右。将所得规律拟合背应力经验公式,修改了经典的热塑性复合材料本构模型的屈服函数。并编写VUMAT用户子程序对CF/PEEK复合材料剪切实验进行数值分析,与实验结果对比发现非线性阶段的剪切应力-应变关系及屈服点的剪切应力吻合良好,但是由于纤维和PEEK基体的浸润性较差,导致CF/PEEK复合材料内部存在孔隙缺陷,影响了CF/PEEK复合材料的初始剪切弹性行为,导致加载初始阶段存在偏差。
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关键词
CF/PEEK
非线性行为
强化行为
温度
应变率
原文传递
新工科背景下飞行器制造工程卓越工程师班培养模式探索
2
作者
鲍益东
金霞
+2 位作者
张
恒
张
晨
群
王珉
《高教学刊》
2023年第16期162-166,共5页
新工科建设背景下,南京航空航天大学机电学院对飞行器制造工程专业卓越工程师班的培养模式进行探索和实践,将思想政治教育全方位贯穿、深层次融入航空航天新工科专业教育,基于马克思主义理论联系新时代实干精神树立学生的航空报国信念;...
新工科建设背景下,南京航空航天大学机电学院对飞行器制造工程专业卓越工程师班的培养模式进行探索和实践,将思想政治教育全方位贯穿、深层次融入航空航天新工科专业教育,基于马克思主义理论联系新时代实干精神树立学生的航空报国信念;以产业需求为基本导向,针对航空制造需求夯实学术的专业基础知识;多学科交叉融合,面向现代航空制造模式为学生设计柔性化专业培养方案;校企合作、多方协同培养学生的综合实践能力。通过上述措施,取得良好的教学成果。
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关键词
飞行器制造工程
新工科建设
卓越计划
培养模式
思想政治教育
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职称材料
基于XFlow的热压罐成型过程温度场模拟
被引量：
2
3
作者
张
晨
群
鲍益东
+1 位作者
安鲁陵
宦蕾
《航空制造技术》
2020年第3期76-83,共8页
针对热压罐成型过程中模具型面温度分布不均的情况,基于XFlow软件建立了一种热压罐成型过程的温度场模拟方法。相比于传统的基于网格的流体力学软件,使用XFlow有效缩短了前处理时间。使用XFlow软件建立了框架式模具在热压罐中强迫对流...
针对热压罐成型过程中模具型面温度分布不均的情况,基于XFlow软件建立了一种热压罐成型过程的温度场模拟方法。相比于传统的基于网格的流体力学软件,使用XFlow有效缩短了前处理时间。使用XFlow软件建立了框架式模具在热压罐中强迫对流换热的有限元模型,计算结果与试验结果平均相对误差为1.83%,分析了成型过程中模具型面温度分布不均的原因,讨论了热压罐工艺参数对模具温度场的影响规律。结果表明:增大风速、减小升降温速率均可以有效降低模具型面温度标准差。
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关键词
复合材料
热压罐工艺
温度场
工艺参数
XFlow
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职称材料
基于路径相关本构模型的大型薄壁曲面复合材料零件固化变形分析
4
作者
张
晨
群
鲍益东
+2 位作者
杨智勇
宦蕾
安鲁陵
《宇航材料工艺》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期92-97,共6页
大型薄壁曲面复合材料零件多采用热压罐工艺成型,在固化过程以及脱模过程会产生变形,导致零件变形超差,部件装配困难。针对此问题,本文首先采用路径相关本构模型对其固化成型过程进行分析,然后进行热压罐成型试验验证理论分析结果,就此...
大型薄壁曲面复合材料零件多采用热压罐工艺成型,在固化过程以及脱模过程会产生变形,导致零件变形超差,部件装配困难。针对此问题,本文首先采用路径相关本构模型对其固化成型过程进行分析,然后进行热压罐成型试验验证理论分析结果,就此采用反向补偿法修正模具型面。仿真结果表明,某大型薄壁曲面复合材料零件成型后最大位移为11.121 mm,最小位移为0.171 mm,分别发生在对称轴方向短边的边角点和靠近对称轴方向短边的边角点;零件在变形较大的两侧边和短边处残余应力较大,与变形较小的长边相差7 MPa左右。仿真结果与试验结果吻合良好,固化变形平均误差为8.6%。使用补偿后的模具再次进行固化变形仿真,使该零件的最大固化变形降低了70.8%。
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关键词
复合材料
本构模型
固化变形
数值模拟
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职称材料
题名
剪切载荷下温度和应变率对碳纤维增强聚醚醚酮复合材料强化行为的影响
被引量：
6
1
作者
姚
晨
熙
齐振超
陈文亮
张
晨
群
机构
南京航空航天大学机电学院
出处
《复合材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第8期2578-2585,共8页
基金
基础加强计划技术领域基金项目(2019-JCJQ-JJ-341)
国家自然科学基金(51875283)
中央高校基本科研业务费专项资金(NS2020035)。
文摘
碳纤维增强聚醚醚酮(CF/PEEK)是一种高性能热塑性复合材料,在航空航天领域有着广阔的应用前景。由于PEEK具有温度和应变率相关的非线性行为,导致CF/PEEK复合材料在基体主导的面内剪切方向也有类似的力学行为。本文在不同的温度和应变率下对CF/PEEK复合材料试件进行了剪切实验,将应力-应变曲线分为线性与非线性部分,发现温度和应变率对CF/PEEK复合材料的屈服应力有着较大的影响。随着温度从20℃升高到130℃屈服应力下降了66%左右,下降速度先快后慢,随着应变率从10^(-5) s^(-1)提高到0.1 s^(-1)屈服应力均匀增大了35%左右。将所得规律拟合背应力经验公式,修改了经典的热塑性复合材料本构模型的屈服函数。并编写VUMAT用户子程序对CF/PEEK复合材料剪切实验进行数值分析,与实验结果对比发现非线性阶段的剪切应力-应变关系及屈服点的剪切应力吻合良好,但是由于纤维和PEEK基体的浸润性较差,导致CF/PEEK复合材料内部存在孔隙缺陷,影响了CF/PEEK复合材料的初始剪切弹性行为,导致加载初始阶段存在偏差。
关键词
CF/PEEK
非线性行为
强化行为
温度
应变率
Keywords
CF/PEEK
non-linear behavior
strengthening behavior
temperature
strain rate
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
原文传递
题名
新工科背景下飞行器制造工程卓越工程师班培养模式探索
2
作者
鲍益东
金霞
张
恒
张
晨
群
王珉
机构
南京航空航天大学
出处
《高教学刊》
2023年第16期162-166,共5页
基金
南京航空航天大学教师发展与教学评估中心/高等教育研究所教育科学与改革研究专项课题项目“新工科背景下的飞行器制造工程卓越班培养模式探索”(2020JYKX-18)
2021年江苏省高等教育教改重点项目“具有自发展内驱力的虚实融合实践教育金课建设模式探索”(2021JSJG112)。
文摘
新工科建设背景下,南京航空航天大学机电学院对飞行器制造工程专业卓越工程师班的培养模式进行探索和实践,将思想政治教育全方位贯穿、深层次融入航空航天新工科专业教育,基于马克思主义理论联系新时代实干精神树立学生的航空报国信念;以产业需求为基本导向,针对航空制造需求夯实学术的专业基础知识;多学科交叉融合,面向现代航空制造模式为学生设计柔性化专业培养方案;校企合作、多方协同培养学生的综合实践能力。通过上述措施,取得良好的教学成果。
关键词
飞行器制造工程
新工科建设
卓越计划
培养模式
思想政治教育
Keywords
aircraft manufacturing engineering
new engineering construction
excellence program
cultivation mode
the ideological and political education
分类号
G642 [文化科学—高等教育学]
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职称材料
题名
基于XFlow的热压罐成型过程温度场模拟
被引量：
2
3
作者
张
晨
群
鲍益东
安鲁陵
宦蕾
机构
南京航空航天大学机电学院
出处
《航空制造技术》
2020年第3期76-83,共8页
基金
国家自然科学基金项目（51975280）
文摘
针对热压罐成型过程中模具型面温度分布不均的情况,基于XFlow软件建立了一种热压罐成型过程的温度场模拟方法。相比于传统的基于网格的流体力学软件,使用XFlow有效缩短了前处理时间。使用XFlow软件建立了框架式模具在热压罐中强迫对流换热的有限元模型,计算结果与试验结果平均相对误差为1.83%,分析了成型过程中模具型面温度分布不均的原因,讨论了热压罐工艺参数对模具温度场的影响规律。结果表明:增大风速、减小升降温速率均可以有效降低模具型面温度标准差。
关键词
复合材料
热压罐工艺
温度场
工艺参数
XFlow
Keywords
Composite
Autoclave process
Temperature field
Process parameter
XFlow
分类号
V26 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
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职称材料
题名
基于路径相关本构模型的大型薄壁曲面复合材料零件固化变形分析
4
作者
张
晨
群
鲍益东
杨智勇
宦蕾
安鲁陵
机构
南京航空航天大学机电学院
航天材料及工艺研究所
出处
《宇航材料工艺》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期92-97,共6页
基金
国防基础科研计划项目(JCKY2019283-WSZC006)。
文摘
大型薄壁曲面复合材料零件多采用热压罐工艺成型,在固化过程以及脱模过程会产生变形,导致零件变形超差,部件装配困难。针对此问题,本文首先采用路径相关本构模型对其固化成型过程进行分析,然后进行热压罐成型试验验证理论分析结果,就此采用反向补偿法修正模具型面。仿真结果表明,某大型薄壁曲面复合材料零件成型后最大位移为11.121 mm,最小位移为0.171 mm,分别发生在对称轴方向短边的边角点和靠近对称轴方向短边的边角点;零件在变形较大的两侧边和短边处残余应力较大,与变形较小的长边相差7 MPa左右。仿真结果与试验结果吻合良好,固化变形平均误差为8.6%。使用补偿后的模具再次进行固化变形仿真,使该零件的最大固化变形降低了70.8%。
关键词
复合材料
本构模型
固化变形
数值模拟
Keywords
Composite
Constitutive model
Process-induced deformation
Numerical simulation
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
剪切载荷下温度和应变率对碳纤维增强聚醚醚酮复合材料强化行为的影响
姚
晨
熙
齐振超
陈文亮
张
晨
群
《复合材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
6
原文传递
2
新工科背景下飞行器制造工程卓越工程师班培养模式探索
鲍益东
金霞
张
恒
张
晨
群
王珉
《高教学刊》
2023
0
下载PDF
职称材料
3
基于XFlow的热压罐成型过程温度场模拟
张
晨
群
鲍益东
安鲁陵
宦蕾
《航空制造技术》
2020
2
下载PDF
职称材料
4
基于路径相关本构模型的大型薄壁曲面复合材料零件固化变形分析
张
晨
群
鲍益东
杨智勇
宦蕾
安鲁陵
《宇航材料工艺》
CAS
CSCD
北大核心
2022
0
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职称材料
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